毛细管网辐射采暖制冷空调系统

毛细管网辐射空调系统

毛细管辐射采暖制冷系统+置换新风系统+地源热泵系统

毛细管辐射采暖制冷系统+置换新风系统+地源热泵系统低能耗建筑技术概述

毛细管辐射采暖制冷系统+置换新风系统+地源热泵系统低能耗建筑能提供节能，环保，高舒适度的优越生活，告别传统空调，四季温度适宜，只有春秋怡人，没有冬夏酷暑寒冷，通过对房间的温度湿度，CO2浓度进行控制调节，健康舒适生活由自己掌控。

室内26度恒温终结严寒酷暑，常年40-60%恒湿，远离黄梅天烦恼；置换全新风，让呼吸变的健康节能环保，建筑节能达85%

国际建筑热舒适环境标准  室内有效温度：供暖20-24℃；供冷23-26℃；冷风感DR＜15%；气流速度0.3m/s以下；

窗户的冷辐射温差＜10℃；顶棚的冷辐射温差＜8℃；脚踝与头部垂直温差＜3℃；室内相对温度30%～70%。

毛细管辐射采暖制冷系统+置换新风系统+地源热泵系统的构成

2.1毛细管辐射采暖制冷系统+置换新风系统+地源热泵系统由以下两大系统构成：

a节能建筑维护结构保温隔热系统

b恒温恒湿恒氧独立控制的新型空调系统

其中恒温恒湿恒氧独立控制的新型空调系统由以下三个子系统构成；

（1）高舒适度的毛细管网辐射采暖制冷末端系统

（2）置换新风系统

（3）高效可再生地源热泵系统

b节能建筑维护结构保温隔热系统的主要内容包括：外墙外保温、屋顶保温，外窗隔热保温、遮阳等几个方面。

下面是系统设计中相关室内设计参数及维护结构参数的一些建议。

表1：住宅室内设计参数

毛细管网辐射空调系统

根据我方工程经验和建筑节能的相关标准，建议维护结构热工参数达到以下数值：维护结构热工参数建议

高舒适度的毛细管辐射采暖制冷系统
3.1毛细管网系统原理
在自然界，植物的叶脉和人体皮肤下的毛细血管都是毛细管的自然存在形式，它们都是通过管内流体来调节机体自身的温度与周围环境平衡的成功范例。水是一种高效的传热介质，它的传热速度比空气快1000倍，毛细管网辐射空调系统就是利用水作为介质的一种新型辐射式末端系统。采用4.3X0.8 mm的PPR塑料毛细管组成的间隔为10mm–30mm的网栅，犹如人体中的毛细管，起到着分配、输送和搜集液体的功能。在网栅中和人体毛细管中的液体流动速度基本相同，都在0.05–0.2m/s之间，安静无声。就像人体皮肤的毛细血管调节体温一样调节室温，是一种仿生的回归自然的节能空调系统。
冬季毛细管网内通28-30摄氏度较低温度的热水,柔和的向房间辐射热量；夏季毛细管内通18-20温度较高的冷水,柔和的向房间辐射冷量。由于毛细管席换热面积大，传热速度快，因此传热效率更高。
毛细管网辐射空调采暖制冷双向系统方案在暖通上一直就有，从高温辐射板到冷辐射毛细管技术及电热膜，但其均为单向效果，无法达到冬夏两用，需要另外增加一套设备，从而增加了投资。作为一种传热方式，辐射的传热效率较高，相同室内温度条件下，其实际感觉温度比对流传热高2℃ ~4℃，它比对流和导热的传热方式快的多。传统采暖的设备形式多为窗下布置的暖气片通过空气自然对流方式，或吊顶暗装风机盘管通过空气强制对流方式，供水水温相对较高，室内供暖不均匀，且过于干燥。运用低温柔和辐射采暖或制冷的工作原理和益处却是大有不同。其采暖或制冷设备布置在混凝土楼板中，不占空间也不占层高，恒温恒湿，也更节约运行费用。
3.2毛细管网辐射系统的优点：
1）高舒适度
冷量和热量都是通过辐射的方式进行的，因而较其他形式的末端形式舒适度比较高。
由于网栅由间距很小的平行毛细管均匀分布，热辐射交换面积特别大，所以室内温度非常均匀。热/冷辐射表面基本没有温度区别。并且人体和空间的热交换主要是辐射的形式进行，这一静态制冷及自然温暖的环境使人体感到非常舒适，身体感到的温度比室温高2～3℃。这一点可以额外地达到节省能源的目的。每个房间采用单独循环结构，故通过安装在房间的室温调节器可单独控制各房间温度。
2）最为安静的空调系统
与传统的风机盘管相比（风机盘管存在电机、风机等室内运动部件，因此，会产生35~45dB左右的噪音），毛细管辐射式空调系统没有室内运动部件，不会产生任何室内噪音，是最为安静的空调系统。
3）没有冷凝水盘、不存在细菌滋生源
毛细管席埋设在吊顶内或墙内，主要靠辐射传热给建筑物供冷或供热，与风机盘管相比没有凝结水系统，不会发生排水不畅，造成滴水等现象。也不存在传统的风机盘管滴水盘中滋生细菌，影响室内卫生条件的现象。
4）节能效果显著
通常毛细管系统的夏季供水温度为 16-18度，冬季的供水温度为 26-32度，相对于传统空调有较高夏季供水温度和相对较低的冬季供水温度，可节省大量能源。
5）较强的蓄冷/蓄热能力
在系统关闭或停电等状态下的较长时间内温度都不会升高（夏季）或降低（冬季）。
6）较强的自调节平衡能力
夏季随着室内温度的升高与辐射面温差加大，提高了辐射冷量。冬季随着室内温度的降低与辐射面温差加大，提高了辐射热量。
7）毛细管末端占用建筑净空小 节省建筑空间
在空调房间内找平后的吊顶下或墙面上先铺设毛细管席，然后抹上5－10mm厚的灰泥，形成辐射面即可。
8）毛细管布置灵活 施工方便
由于毛细管重量比较轻，因而布置比较灵活，有多种安装方式，如吊顶抹灰安装、墙面抹灰安装、金属模块安装等，其施工比较方便。
9）特别适合同地源热泵配合使用，达到更节能的效果。
3.3毛细管网应用中应该注意并解决的问题
当然毛细管网只是一个产品，不会完美无缺，也有缺点，通过合理设计和使用可以扬长避短。以下是毛细管网应用中应该注意并解决的问题。
1）制冷凝露问题。首先要知道什么情况下产生凝露，只有冷辐射表面的温度低于室内空气露点温度的时候，凝露才会发生。
（1）用18℃左右的高温冷水制冷，通过管壁再到装饰面，装饰面温度大概在21℃左右，一般高于露点温度；
（2）增加毛细管网铺装面积，进一步提高制冷水温，降低辐射面与室内温差，还可以增大制冷量；
（3）通过新风除湿降低露点，保证相对湿度50％左右；
（4）我们目前还研发出了露点探测器这个产品，预先控制，出现凝露危险时关闭水路或增加新风量，确保万无一失。
2）成品保护问题。
（1）尽量做好预留预埋工作，避免施工破坏毛细管网；
（2）毛细管柔软，间距可调节，覆盖前不影响电管、电盒、插座等安装。
（3）毛细管网更耐高压，爆破压力5.6MPa。
3）破坏修复问题。
（1）并联结构、可热熔，破坏后用打火机做工具就可以修复了；
（2）毛细管网一般在装饰面层下，漏水点很容易寻找并修复。
4）容易阻塞问题。
（1）尽量采用封闭的小循环系统，供水主管安装过滤器，防止颗粒物进入毛细管；
（2）塑料管透氧，长期运行管道内滋生生物粘泥阻塞毛细管，确定系统不漏不渗后可加入除氧剂或防冻液，破坏生物生长环境；
（3）机械脱氧除渣。
5）墙面开裂问题。从采暖到制冷墙面温差不超过20℃，墙面温度比较恒定，开裂一般是装饰的问题。为确保万无一失，采用柔性聚合物砂浆和两道玻纤网就可以了。
置换新风系统
为了满足用户对新鲜空气的需求，并解决室内空气在制冷情况下，有可能在天花上及地板上出现的结露情况，彻底控制室内空气的温湿度，天棚辐射采暖制冷系统需要增加置换式节能新风系统，对室内空气进行除湿处理，以达到使用要求。所谓置换式节能新风系统，顾名思义；就是送进来的新风替代原有空气，达到高效合理的利用新风的一种送风形式。置换送风系统的送风口 ，一般布置在建筑物的地面或者下部空间；利用冷空气下沉的原理，像活塞一样把原来的空气挤出建筑空间。置换送风，由于刚刚经过处理的空气从下部送入，能够更快的被人体接受，所以他的效果比传统的混合送风的气流组织好很多。我们做过专门的实验，同样的建筑内，置换送风的效果是传统混合送风的1.2倍。
在我们的恒温恒湿恒氧节能建筑系统中，在冬季，天棚辐射采暖制冷系统对空气无特别要求，主要考虑用户对温度的需求，故自然通风及置换通风均可使用。但在夏季，由于空气相对湿度较大，其露点温度大大高于天棚辐射采暖制冷系统的工作温度，虽然这种天气出现机会不多，天数不长，但其缺点是显而易见的，极有可能出现如很多冷辐射顶系统出现过的天花板上滴水的现象，而且此系统更可能出现上层用户的地板上出现结露的情况，故此不能完全使用室外空气来对室内换新风，置换送风主要送入经过净化、消毒、加湿或者除湿、含氧丰富的处理过的新鲜空气，保证建筑物内氧气充足，空气清新，湿度适中。置换送风送入的空气量是传统空调系统送风量的20－30％。
置换式节能新风系统中，风管全部布置在相应楼层地板内或侧墙内，不占用吊顶空间，也不增厚地板结构层。节省大量建筑空间，让您的房间看起来更宽敞大气。
地源热泵节能系统
作为一种有益于环境保护和可持续发展的冷热源形式，已经引起了国内建设机构设计单位、房地产商和生产厂商以及公众的广泛兴趣，地源热泵是一种利用地球表面浅层土壤层的能量，既可供热又可制冷的高效节能冷热源系统。地源热泵技术利用热泵机组实现低温位热能向高温位转移，将水体和地层蓄能分别在各、夏季作为供暖的热源和空调的冷源，即在冬季，把水体和地层中的热量“取”出来；提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量“取”出来，释放到水体和地层中去。地源热泵系统主要分为三个部分：室外地下换热系统，循环管路与地源热泵机组。室外地下换热系统主要指地埋管换热器，又分垂直埋管和水平理管。
地源热泵系统与空气源热泵系统不同，它利用地表浅层中蓄存的能量，室外空气温度波动很大，但地表面几米以下的地温全年相对恒定。使用地源热泵系统就不用担心自己家的空调冬天最冷的时候不热，最热的夏天不冷。地源热泵机组运行的可靠、稳定是我们最可靠的保障，也是它最重要的优点之一。地源热泵是经济有效的节能技术。
地球表面浅层土壤的温度一年四季相对稳定，一般为10～25度，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源。这种温度特性使得地源热泵的制冷、制热能效比系数可达4.0～5.0。与锅炉《电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将90％以上的电能或60～90O的燃料内能为热量，供用户使用。地源热泵可以得到的能量是电能的4 －5倍。与传统的空气源热泵相比，空气源热泵的制冷、制热系数通常为2.6～3.0，地源热泵方式的能量利用效率要比空气源热泵高出40％以上，环境效益显著。地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40％以上，与电供暖相比，相当于减少70％以上，如果结合其它节能措施节能减排；效果会更加明显。制冷剂充灌量比常规空调装置减少25％；该装置在工厂车间内事先整装密封好，因此，制冷剂泄漏机率大为减少。
节能建筑维护结构保温隔热系统
做好建筑维护结构保温，降低基本能耗，这是实现毛细管辐射采暖制冷系统+置换新风系统+地源热泵系统低能耗建筑技术系统的一个基本前提。我们采取的各种后节能的措施；都是被动的，后期的。结构保温，从最基本的建筑结构入手，降低能耗这是我们节能系统的开始。
从结构上入手降低能耗，在很多大型场馆有很多不同形式的体现，例如遮阳，墙体的外墙保温/内墙保温等、窗户双层/真空玻璃隔热保温等。